Video: Sentido del olfato

Para apreciar mejor la belleza de la vida, se dice que debemos detenernos a oler las rosas. Pero, ¡imagina que no pudieras oler nada! Al principio pudiera parecer algo sin mucha importancia, pero podría afectarte más de lo que piensas. El sentido del olfato también está conectado a nuestros recuerdos y emociones. El comportamiento y los vínculos afectivos dependen más de los olores y de nuestra nariz de lo que creemos, por lo que en este tutorial sensorial aprenderemos más sobre cómo funciona nuestro sentido del olfato.

El olfato es uno de los cinco sentidos especiales, y junto con el gusto, implica la transducción de estímulos químicos en señales eléctricas. En el caso del olfato, estos estímulos químicos se conocen como odorantes. Existen miles de odorantes distintos que, cuando se detectan en ciertas combinaciones, pueden crear la percepción de hasta un billón de olores o aromas diferentes. ¡Es demasiado!

Aunque los humanos nos hemos adaptado para depender en gran medida de los sentidos de la vista y la audición, nuestra capacidad para detectar los odorantes aún puede regular ciertas respuestas e influir en nuestras emociones, recuerdos y hasta nuestra toma de decisiones. Y al contrario de la creencia tradicional de que los humanos tenemos un sentido del olfato terrible en comparación con otros animales, como los perros o los roedores, las investigaciones recientes en neurociencia olfatoria han demostrado que en realidad somos bastante buenos reconociendo y distinguiendo olores, ¡mucho mejor de lo que creíamos!

El proceso de la olfacción está relacionado con el primer par craneal, el nervio olfatorio. Comienza en una región relativamente pequeña del techo de la cavidad nasal, conocida como la mucosa olfatoria, que es una superficie de 3 centímetros cuadrados donde se detectan los odorantes. Estos odorantes son moléculas que pueden ser transportadas por el aire e inhaladas por las fosas nasales, o que ascienden desde la faringe mientras comemos.

La mucosa olfatoria contiene un tejido especializado denominado epitelio olfatorio, el cual se compone de tres tipos principales de células: neuronas sensoriales olfatorias, células epiteliales de sostén y células basales.

Las neuronas sensoriales olfatorias son neuronas bipolares modificadas que tienen una sola dendrita, la cual termina en numerosas extensiones diminutas en forma de pelo llamadas cilios olfatorios, que se proyectan hacia la cavidad nasal. Estos cilios son el sitio donde se detectan los odorantes y se transducen en señales eléctricas. Pero hablaremos más sobre esto en unos momentos.

Los axones de las neuronas olfatorias se agrupan para formar aproximadamente 20 fascículos de fibras olfatorias que atraviesan la lámina cribosa del hueso etmoides hacia la cavidad craneal. Las neuronas sensoriales olfativas son especiales en cuanto a que, a diferencia de otras neuronas, se renuevan continuamente durante la mayor parte de la edad adulta y hasta la vejez.

Las neuronas sensoriales olfatorias están rodeadas por células epiteliales de sostén con diversas funciones. Algunas tienen un papel similar a las células gliales, proporcionando soporte metabólico y físico a las neuronas olfatorias. Otras células epiteliales de sostén fagocitan los restos de neuronas sensoriales olfatorias y células muertas, mientras que otras son capaces de descomponer ciertas sustancias químicas orgánicas y moléculas potencialmente dañinas que entran en la cavidad nasal.

El último tipo de células en el epitelio olfatorio son las células basales, que son mucho más pequeñas y se localizan cerca de la lámina basal. La función principal de esta población celular es servir como células precursoras que se diferencian para reemplazar tanto a las neuronas sensoriales olfatorias como a las células epiteliales de sostén.

Quizá también habrás notado estas estructuras tubulares que penetran en el epitelio olfatorio, las cuales se conocen como glándulas olfatorias o, más comúnmente, glándulas de Bowman. Estas glándulas producen un flujo continuo de secreciones ricas en proteínas sobre la superficie olfatoria, lo que sirve para atrapar o solubilizar los odorantes para que puedan ser presentados a los receptores especializados de los cilios olfatorios.

Echemos ahora un vistazo más de cerca a los mecanismos de la transducción olfatoria.

Los odorantes, disueltos en el moco, se unen a los receptores olfatorios en la membrana de cada cilio. El interior del receptor está acoplado a una proteína G, específicamente a una proteína Golf, la cual a su vez está compuesta por tres subunidades. Cuando el receptor se une a un odorante, se desencadena una cascada de eventos que comienza con la separación de la subunidad alfa de la proteína Golf y la activación de una enzima conocida como adenilato ciclasa, que convierte el adenosín trifosfato, o ATP, en adenosín monofosfato cíclico, o AMPc.

El adenosín monofosfato cíclico, por su parte, se une a canales iónicos activados por ligando en la membrana de los cilios olfatorios, provocando su apertura y permitiendo que iones de sodio y de calcio entren a la célula.

Ahora bien, sabemos que cuando iones positivos como el sodio o el calcio entran en una neurona, se producen cambios en su potencial de membrana y el estímulo ocasiona una despolarización lo suficientemente grande como para alcanzar el umbral del potencial en el cono axónico de la neurona olfatoria, desencadenando un potencial de acción, lo que significa que el estímulo químico se ha convertido, o transducido, en una señal eléctrica.

Y bueno, como seres humanos, estamos limitados a tan solo unos 400 tipos de receptores olfatorios; sin embargo, somos capaces de detectar miles de tipos de odorantes. Esto se debe a que cada tipo de receptor es capaz de responder a un rango diferente, pero químicamente similar de odorantes y, por el contrario, un solo odorante puede unirse a un rango de receptores olfatorios diferentes. Esto le permite al sistema olfatorio decodificar los olores a través de combinaciones únicas de activaciones de receptores, permitiéndonos percibir y distinguir una diversidad increíble de olores.

Esta también es la razón por la que los odorantes que nunca antes hemos percibido pueden desencadenar patrones de activación de receptores similares a los de los odorantes percibidos anteriormente, lo que nos permite caracterizar olores nuevos.

Una vez que un odorante ha sido detectado y transducido, las señales neuronales que transmiten esta información viajan a lo largo de los axones de las neuronas sensoriales olfatorias, los cuales forman los haces de fibras que viajan a través de los pequeños forámenes en la lámina cribosa del hueso etmoides. Estos haces de fibras se denominan fascículos de fibras olfatorias.

Los axones terminan en el bulbo olfatorio, que es una extensión rostral del cerebro ubicada inferior al lóbulo frontal. Aquí, hacen sinapsis en estructuras especializadas conocidas como los glomérulos olfatorios. Cada glomérulo contiene miles de terminales axónicas de neuronas sensoriales olfatorias, las cuales hacen sinapsis con una cantidad mucho menor de neuronas de proyección de segundo orden, llamadas células mitrales y en penacho.

Alrededor de los glomérulos olfatorios hay poblaciones de neuronas inhibitorias conocidas como células periglomerulares. Estas sirven principalmente para proporcionar regulación dentro del glomérulo olfatorio, pero también para calmar a los glomérulos vecinos al inhibir las células mitrales y en penacho cercanas. Esto actúa como un filtro inicial para las señales olfatorias, ayudando a agudizar los olores más fuertes y a bloquear los que sean irrelevantes.

Las células granulares proporcionan un segundo nivel de inhibición, permitiendo un mayor refinamiento a las señales olfatorias de entrada. Las células mitrales y en penacho excitan a las células granulares, que a su vez inhiben a las neuronas cercanas. Esto se conoce como inhibición lateral y sirve para agudizar la percepción de los olores al incrementar el contraste entre las señales.

Desde el glomérulo olfatorio, los axones de las neuronas de proyección que transportan las señales olfatorias salen del bulbo olfatorio y forman una banda parecida a un nervio conocida como el tracto olfatorio. Un gran número de fibras del tracto olfatorio se dirige hacia la corteza piriforme, que es la más grande de las áreas corticales olfatorias. Esta corresponde en gran medida con el giro ambiens, que es parte del uncus del lóbulo temporal, con una pequeña extensión hacia la cara caudolateral del lóbulo frontal también.

Esta es el área cortical principal para el procesamiento olfatorio consciente y es responsable de la discriminación y el reconocimiento de olores.

Otras fibras provenientes del tracto olfatorio y la corteza piriforme también se dirigen a muchas otras estructuras, tales como la porción olfatoria o cortical del cuerpo amigdalino, partes del lóbulo límbico como la corteza entorrinal que se encuentra en el giro parahipocampal, así como el hipocampo y el hipotálamo.

Estas conexiones permiten que las señales olfatorias vayan más allá del reconocimiento básico y se extiendan a centros relacionados con respuestas emocionales o fisiológicas al olor, como la salivación o las náuseas, así como a la formación de memorias o asociaciones olfatorias. Por ejemplo, cuando percibes el olor de un pastel recién horneado, te transporta directamente a tu tía favorita, que te llenaba de deliciosos pasteles cuando estabas creciendo. O, por otro lado, el olor de cierto alimento que te hizo enfermar en el pasado te provoca náuseas cuando lo vuelves a percibir. Esto facilita la conexión única entre los olores, la memoria y las emociones en el sentido del olfato.

Una última área cortical que vale la pena mencionar es esta de aquí, la corteza orbitofrontal. Esta desempeña numerosas funciones distintas y recibe fibras de muchas áreas diferentes; sin embargo, las más interesantes para nosotros en el tutorial de hoy, son las fibras que recibe de la corteza sensorial gustativa, relacionada con el sentido del gusto, y de la corteza olfatoria, relacionada con... ¡adivinaste! El sentido del olfato. Esta convergencia le permite a la corteza orbitofrontal combinar las señales del gusto y el olfato para crear la percepción del sabor.

También es importante notar que las fibras eferentes o centrífugas se proyectan desde las regiones superiores que acabamos de mencionar hasta el bulbo olfatorio. Estas fibras regulan la actividad de las células mitrales, en penacho y granulares del bulbo olfatorio, ayudando a regular la sensibilidad a los olores, agudizar el procesamiento de señales y facilitar el aprendizaje y la memoria olfatoria.

Y con esto, hemos terminado de explorar el fascinante funcionamiento del sentido del olfato, desde la detección de los odorantes por parte de nuestros receptores olfatorios hasta las intrincadas vías que envían señales al encéfalo. Revisamos cómo el olfato moldea nuestra percepción, nuestra memoria e incluso nuestras emociones.

No te olvides de seguir aprendiendo sobre este y otros temas, además de consolidar tu conocimiento con nuestros artículos, unidades de estudio y cuestionarios. ¡Hasta la próxima y feliz estudio!